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犀牛入門基礎(chǔ)教程讓您在短時間內(nèi)熟悉犀牛軟件犀牛建模入門2010寒假Rhinoceros課程全記錄Ⅰ第一章第二章第三章我的建模觀為什么選犀牛3D軟件分類Polygon與NurbsRhino界面和基礎(chǔ)操作界面構(gòu)成如何使用工具面板Rhino視窗視窗基本操作在底部顯示視圖標(biāo)簽視窗顯示模式工作平面觀看物體物體基本操作選擇物體建模輔助設(shè)置Rhino中的對象介紹線物體面物體點物體的繪制Rhino直線繪制其他封閉幾何體1235699第四章第五章第六章第七章2D編輯和NURBS深入理解均勻”和“非均勻”曲線的“階”構(gòu)建曲面創(chuàng)建方形平面繪制簡單曲面拉伸曲面放樣旋轉(zhuǎn)命令邊界曲面、閉合線曲面、鑲面的區(qū)別點的編輯分割和修剪曲線作為分割邊界曲面作為分割邊界還原分割和修剪鏈接曲面延伸曲面偏移工具混接曲面合并曲面銜接曲面幾何學(xué)上的G0、G1和G2連續(xù)Rhino實體和網(wǎng)格基本幾何體創(chuàng)建實體工具布爾運算抽面工具實體倒角MESH對象第八章第九章第十章高級工具集129從物件建立曲線129從曲面提取邊界線133從曲面提取輪廓線133從曲面提取UV線133生成相交線133生成等分線134生成剖面線135物件變動工具136處理物件空間位置的工具136特殊位置工具143套用UV、沿曲面流動、沿曲線流動143 定位曲線至曲面邊緣和定位垂直曲線特殊變形工具154Rhino輔助工具162物件屬性164標(biāo)注工具ArchCut插件工具應(yīng)用171渲染相關(guān)知識175渲染分類175渲染特性176我們需要的靜幀渲染185渲染前的準(zhǔn)備186Rhino中的幾種渲染器介紹190Rhino插件介紹195本次網(wǎng)絡(luò)課程的課程表196 四年級上學(xué)期的時候,我周圍一些同學(xué)提到希望能向我學(xué)習(xí)一些我在軟件運用上的經(jīng)驗,礙于當(dāng)時專業(yè)課程的繁重和一些自身事情,對于這種請求我多數(shù)情況下只是給與了零散和狹隘的知識或是拒絕了。我通常是告訴他們“**軟件或者**軟件的**功能應(yīng)該可以解決你的問題”,我發(fā)現(xiàn)這樣做根本不能幫助我的朋友們解決他們在軟件方面的困惑,反而古怪繁復(fù)的軟件名詞讓他們更為摸不著頭腦。恰好四年級的這個寒假沒有其他打算,遂決定利用這個機會總結(jié)和給大家分享一下我在軟件運用方面獲得的諸多經(jīng)驗,也算是對自己的一個總結(jié)。我選擇了進行網(wǎng)絡(luò)文字犀牛教學(xué),將建模思維融入其中的方式,但最終畢竟還是做成了一個普通無奇的犀牛入門教程。承蒙院學(xué)生會學(xué)習(xí)部的宣傳,很多學(xué)院的同學(xué)加入到了群里,從NCF網(wǎng)站群里也來了很多朋友。從教程的構(gòu)思到完成前前后后大約付出一個月時間,我最后整理課件的時候發(fā)現(xiàn)自己竟然完成了接近四萬字和四百多張圖片,遂決定成冊。我很想將此書獻給提醒我計算機運用和手繪都要注重的老師們,但小小一本手冊實在不敢寫這類詞句,因此我要在此感謝他們,我在前面的時間中投入太多時間到自己的興趣,而忽視了“手繪”這一作為一個建筑師最基本尊嚴(yán)的素質(zhì),我會在后面的時間慢慢加以彌補。同時我要感謝陳輝學(xué)長代為寫序,感謝NCF網(wǎng)站群的朋友、shaper3d網(wǎng)站參數(shù)化群的朋友、NCF論壇、等網(wǎng)站和網(wǎng)站的網(wǎng)友在此次教程中給與諸多幫助和便利、感謝上海交大的東來-西往同學(xué)在制作這本電子書的過程給我諸多幫助。希望本書能給你以幫助。11第一章我的建模觀這是本次犀牛課程的第一節(jié)課,但本課不會涉及任何關(guān)于犀牛建模的知識,而且圖片較少文字較多。但我個人認(rèn)為今天所講這個部分是我個人對于建模知識儲備中最為精華的部分對建模觀念的認(rèn)識。朋友們現(xiàn)在都很多困惑,我常常被問到這樣的問題“我感覺自己在建模上比別人落后,你認(rèn)為學(xué)哪個建模軟件比較容易做城市設(shè)計用什么軟件建模較好,高層呢。3DMAX和MAYA哪個更適合建筑你認(rèn)為CATIA、PRO/E能用來進行建筑設(shè)計建模嗎,它們是純參數(shù)化的。本課的這些知識,正是試圖用我的個人經(jīng)驗為大家解決這些問題。而且這部分知識也是我不會受周圍人的言語左右,知道自己如何去選擇需要軟件的基礎(chǔ),是我現(xiàn)在敢在課程設(shè)計中嘗試一個全新軟件的基礎(chǔ)。真正的高手掌握的是一種建模觀念,好的建模思維對于所有的建模軟件都是受用的,建模到了越高的水平,就越不會受軟件的限制。本次課程會較多涉及個人對于建模和rhino使用的理解,而不是單純的建模技巧羅列,因此我選擇使用文字作為載體進行講解。本節(jié)課你會遇到較多的專業(yè)名詞,先不要深究這些名詞的含義,只需要理解我給它們解釋的含義即可,建筑師不需要與那些古怪的計算機底層知識打交道,但也最好不要被別人忽悠。這些知識是由欠入深,您肯定看得懂,而且之后您會有自己的看法,應(yīng)該不會被那些本來掌握軟件就是是而非的人忽悠了。真正的高手在我們這個階段怕是還沒有出我前面說了這次教程不涉及價值觀的改造,但有一點在此提醒下:這次教程只是犀牛建模入門教程,我個人水平也很3章第一對RHINO建模技巧有一定的掌握,而且肯定能用于幫助自己課程設(shè)計,但是若是想真正精通建模,后面還有慢慢的路要走。下面的內(nèi)容開始之前先推薦一篇文章TeachYourselfProgramminginTenYears。為什么選犀牛先簡要敘述下我的個人經(jīng)歷。初中的時候我還不會語言,有一天,在電子科大的表哥打來電話告訴我他正在在編程,我當(dāng)時心想“編程啊,那可是多么牛B的事覺得一個比一個牛B。后來上高中,我有幸遇到一位黑客同學(xué),跟他學(xué)計算機語言,上課一起拿草稿紙寫代碼,下課再拿去運行。三年下來,我雖然只學(xué)會了少數(shù)幾言,但得益于那位同學(xué)的點撥,我對計算機建立了良好的理解。再高級的程序也不過是極力去模仿人類自己的思維邏輯,然后轉(zhuǎn)換為計算機能夠理解的機器語言,再由CPU翻譯成0和1。計算機只認(rèn)識0和1,人才是完成程序的主體。高中時候,我爸一個在西南交大學(xué)建筑學(xué)的學(xué)生來我家在電腦上展示了他的設(shè)計模型,在場之人都稱贊他很牛B,但那時的我已經(jīng)不那么想了,當(dāng)代社會分工如此之細(xì),沒有多少行業(yè)需要特殊智力才能企及,我們會覺得他很牛B那不過是因為我們和他知識結(jié)構(gòu)不對稱而已。和大家一樣接觸3D軟件也是在大學(xué)以后才開始,大二的幼兒園設(shè)計課程,某天一位在墨爾本大學(xué)留學(xué)的同學(xué)放假時跑來給我們看了他們在墨爾本大學(xué)建筑大學(xué)一年級的數(shù)字設(shè)圖B:墨爾本大學(xué)建筑學(xué)院一年級的數(shù)字設(shè)計課程作品,吳量提供圖片。設(shè)計竟然可以這樣做,而且個人在審美上也有這樣的喜好,但就計算機而言,大一一年我本來已經(jīng)差不多完全放棄了我在高中的興趣,現(xiàn)在又被這哥們提起來了,當(dāng)時問了他這是什么軟件做的,他說:“Rhino”,這是我第一次聽說犀但犀牛適合輔助建筑設(shè)計么很遺憾,至少在當(dāng)下國內(nèi)設(shè)計行業(yè)的成熟市場化流程中還看不到哪些單位用Rhino輔助設(shè)計的,除了像哈迪德廣州歌劇院這樣的大項目她老人家點名要我后來又去查看了很多國外著名學(xué)院,去他們的course頁名非???,不管這個學(xué)校在北極還是在赤道。)整理出了如下一份表格這方面我能確定的信息很少,歡迎補充和更MAYAMAYA必修課Rhino必修課Rhino必修課CORE開放課程上的MIT建筑學(xué)數(shù)字化課程幾個最終作Studio開表:各大學(xué)建筑學(xué)院軟件學(xué)習(xí)情況。毫無疑問,Rhino在學(xué)院是非常受歡迎的,當(dāng)初我也因為對哥倫比亞大學(xué)香港大學(xué)墨爾本大學(xué)倫敦AAMIT那些異性建筑形態(tài)著實興趣選擇了對Rhino下手。但我后來才發(fā)現(xiàn)Rhino建模非常方便,入手很快,它的使用習(xí)慣和我5第一于渲染和最終效果表達(dá)?,F(xiàn)在的Rhino已經(jīng)有了VRAY等諸多渲染器,使用Rhino你可以完成從平面、建模和最終輸出一套完整的流程。但Autodesk太強大了,Rhino之后的命運會如何我也說不清,而且現(xiàn)在商業(yè)市場上已經(jīng)很少有人給Rhino寫教程賺錢了。個人覺得現(xiàn)在學(xué)Rhino即是您以后打算轉(zhuǎn)到其它3D平臺也是不會虧。3D軟件分類三維軟件市場發(fā)展越來越快,新軟件也層出不窮,當(dāng)我們聽到一個從未聽到過的軟件名字時,我們該怎么看待,現(xiàn)在你肯定不會不假思索的覺得它一定是很牛B的人才使用了。不同的軟件是開發(fā)給不同的用途的,用CG標(biāo)準(zhǔn)的建模軟件輸出模型給制造業(yè)肯定是造不出來的。我們先給軟件分個類:我們所熟悉的Photoshop、Ai、Coredraw等是屬于2D就3D軟件而言,我比較認(rèn)同的分類是將其分為:CG軟CG:我們暫且定義為作為影視、動畫、虛擬表現(xiàn)一類軟件(其實它不是這樣定義的,但很不好解釋,在我的這個分類中我們可以這樣理解。像我們的建筑效果圖就屬于這個范疇。主要軟件有:3DMAX、MAYA等。CAD:計算機輔助設(shè)計AUTOCAD、ALIAS等屬于這3Rhino、Solidthinking等。CAM:計算機輔助制造主要有PRO/E、CATIA等,這些軟件的模塊是和機床切割工具等相連,CAM中的模型是直接用于產(chǎn)品及產(chǎn)品模具制造的。那個問我學(xué)PRO/E建模如何的哥們,我直接反問他你想轉(zhuǎn)行嗎。至于建筑領(lǐng)域比較新的BIM軟件我傾向于也把其劃分到CAM軟件一類,主要是它對內(nèi)部模型的處理方式和CAM軟件沒有本質(zhì)區(qū)別,后面我會講到。還有一點,Rhino原本屬于layout,section,2D標(biāo)注等功能,Rhino現(xiàn)在也屬于CAD軟3D領(lǐng)域還有其他分類以及在我上面這種分類模式下也不完善,譬如說還有些3D模型是用計算機代碼生成的。但我們接觸比較多的也就是上面這些,當(dāng)個建筑師一輩子有幾回會和JAVA什么的扯上關(guān)系,所以大家理解到這幾點Polygon與Nurbs它們有什么區(qū)別大家有必要理解,除非你以后不想和模型打交道。我們先看看用sketchup和Rhino如何才能描述一個球:我們用插件建立一個球,發(fā)現(xiàn)這個球是由很多三角面構(gòu)成的,它實質(zhì)上是多面體而不是球。當(dāng)表面劃分越細(xì)時,它看起在犀牛中我們建立一個球體,出現(xiàn)了一個光滑沒有瑕疵的圓,若我們打開它的控制線,發(fā)現(xiàn)居然只有3個圓圈。前者就是polygon,polygon就是由很多平面(主要是三角面)組成曲面,以這種方式細(xì)分接近我們需要的曲面效果。Nurbs天生就可以描述一個曲面,至于為什么它能這樣,這不是我們一開始就弄得懂的,就如我們在學(xué)習(xí)語言時我們會遇到“面向?qū)ο蟆钡母拍?,我們初學(xué)建筑學(xué)時會遇到“空間”的概念,一開始我們無論如何也是搞不懂,需要在以后的學(xué)習(xí)中慢慢理解,我后面會有專門對nurbs的理解章節(jié),但那也是我目前的理解。一大批科學(xué)家只為了解決一個看似很簡單的問題:如何用計算機描述一個圓。后來將數(shù)學(xué)領(lǐng)域的Nurbs技術(shù)用過來才完美解決這個問題,后來我們在生活中才有了豐富多彩的工業(yè)產(chǎn)發(fā)散一下思維,我們使用的Photoshop中的鋼筆工具就是圖:Photoshop中的鋼筆工具。我們前面提到的四類軟件中,CG軟件是偏重于polygon建模的(MAYA、3DMAX也有NURBS功能,但僅作為附加功能),其他三類軟件都是以nurbs為基礎(chǔ)的,Rhino是第一個天生NURBS建模軟件。CAID和CAM軟件的區(qū)別在于實體核心和曲面核心,實體、曲面是指對模型內(nèi)部數(shù)據(jù)的處理方式,實體核心模型的每個面是有厚度的,曲面核心模型的面沒有厚度。CAM軟件直接用于工業(yè)制造,而客觀世界的物體都是實體。前面提到的BIM類軟件是以實體構(gòu)件為單位構(gòu)建完整模型的,所以我將其劃分到現(xiàn)在這個知識或許對我們有一些幫助了。我們某天在哥大這是拿什么建模的呢,若這哥們?nèi)舨皇窍矚g像我一樣在sketchup里面建了模型又導(dǎo)入到rhino里面欣賞欣賞的話,那么我們基本可以確定他應(yīng)該是用MAYA建模的了。目前從nurbs導(dǎo)成polygon有非常完善的技術(shù),但相反卻很困難,所以你希望在sketchup里面建好模型再到rhino里面修改是很難實現(xiàn)了。我有一些經(jīng)驗關(guān)于兩個軟件之間的配合(后面章節(jié)會講到),但不包括模型的互相編輯。渲染器都只認(rèn)識polygon模型的,不認(rèn)識nurbs模型。因此任何模型在渲染時都需要處理成polygon模型。這樣我們就需要把建模和渲染當(dāng)成兩個事情來對待,不要受渲染器局限去選擇你的建模工具,后者更為重要。我一個兄弟在和我看電影時看到做得很逼真的航天飛船、變形金剛畫面時總會打趣地問我這是拿什么軟件做的,光從渲染結(jié)果是很難判斷模型如何制作的,因為兩者是兩個獨立生產(chǎn)線上的產(chǎn)品,況且現(xiàn)在這些軟件技術(shù)都作為商業(yè)機密很少被公開過。第一章18最后一小部分,nurbs在犀牛里叫做“曲面”(英文名surfac)e,polygon在犀牛里面叫做“網(wǎng)格”(M個教程中提到的“曲面”都是指廣義上的“曲面”,也就是任何一個完整的面,不管它的所有頂點是否在同一個平面上,它第一章18第二章Rhino界面界面構(gòu)成打開您的,其默認(rèn)的界面布局如下(標(biāo)準(zhǔn)工具欄上某些按3可以很快掌握它們的作用,我簡單介紹下:菜單欄:您可以在此找到絕大部分的犀牛命令。命令行和命令歷史窗口:不同于Autocad,它是位于軟件界面上方個人感覺更符合視覺習(xí)慣同樣類似于Autocad,有很多命令參數(shù)您需要在命令行窗口進行選擇。(Rhino的命令參數(shù)分為鼠標(biāo)選擇和參數(shù)輸入兩種,后面會遇建模區(qū):默認(rèn)是4個視圖窗口,雙擊某個視圖標(biāo)題它將放大,再雙擊一次它將還原。關(guān)于視窗在后面會具體講解。狀類似于我們習(xí)慣的sketchup、autocad,Rhino具有非常友好操作界面,而且除了菜單欄,其他窗口都是可以被拉出來隨意置放或者浮動的,對于界面的定制一切可根據(jù)您的喜好如何使用工具面板 Rhino工具面板上有兩類按鈕:如上圖右邊這種按鈕右下角有小三角形,表示這個工具有一系列相關(guān)工具集,我們鼠標(biāo)左鍵或右鍵長按這個按鈕可以將另外,左鍵單擊和右鍵單擊對于某些圖標(biāo)來說,其作用是不一樣的,當(dāng)我們鼠標(biāo)停在某個工具按鈕上時,可以看到左鍵和右鍵的含義。要注意區(qū)Rhino默認(rèn)工具面板只展示了一部分工具,您可以在工具欄空白處點擊右鍵打開隱藏的工具面板。在菜單欄選擇:工具工具列配置。3圖如圖選擇新增工具列,我們可以得到一個空白工具列。把按住ctrl,鼠標(biāo)光標(biāo)指向工具按鈕,我們就可以把這個工具拖進我們的新工具集,這樣我們就可以創(chuàng)建自己最常用的工具集,如圖:圖Rhino界面提供了最大可能性的定制,這都是為了方便用戶按照自己習(xí)慣配置自己的建模環(huán)境,我建議您在開始學(xué)習(xí)時還是按照Rhino默認(rèn)的界面布局和工具集配置來進行,它們都是被分類好的,而且此次教程也是以默認(rèn)布局和工具集為基Rhino視窗Rhino視窗是Rhino的主要建模區(qū),是我們平時建模與之打視窗基本操作Rhino默認(rèn)四個視窗布局,分別頂視圖(Top)、透視圖(Perspective)、正視圖(Front)、右視圖(Right)。我們單擊某個視圖標(biāo)簽時,視圖標(biāo)簽將高亮顯示,表示這個繪圖區(qū)被激活。我們雙擊視圖標(biāo)簽時,該視圖將放大,再雙擊一次,返回四視圖模式。另外任何情況下左鍵單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的,我們可以返回四在視圖標(biāo)簽上點擊右鍵,我們可以對這個視圖進行最大限度的配置,設(shè)置顯示模式,視圖模式,工作平面等,大家可以嘗試改一下看視圖內(nèi)發(fā)生何種改變。底部顯示視圖標(biāo)簽我們在建模時常常會將透視區(qū)放到最大,但會經(jīng)常在幾個視圖區(qū)進行轉(zhuǎn)換,連續(xù)進行雙擊的辦法會不會太麻煩。我們可以將視圖標(biāo)簽置于底部,方便在幾個視圖之間進行切換。打開標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的視窗圖標(biāo)集(關(guān)于視窗的所有命令都在工作視窗下部就會增加一欄視窗標(biāo)簽,這樣我們就可很方工作視窗下部就會增加一欄視窗標(biāo)簽,這樣我們就可很方便的在各個視圖之間進行切換。圖我們在命令行選擇“顯示“標(biāo)簽,如圖:視窗顯示模式現(xiàn)在,打開我們的文件。Rhino提供了幾種在建模時的顯示模式:如圖所示,其中前三種最為常用。Shadeselectedobjectsonly表示只對選擇部分進行作請嘗試一下在選擇這幾種顯示模式下模型視覺上發(fā)生的變線框模式:是所有3D軟件都具有的顯示模式,最為常用,占用系統(tǒng)資源最小,但一旦場景復(fù)雜時表現(xiàn)力較差。渲染模式:不顯示線和點,可以場景預(yù)覽燈光效果。工作平面每個工作視窗內(nèi)都帶有一個工作平面,您看到的場景格線就是工作平面,任何在視窗內(nèi)直接繪制的點和線都將處于該視窗的工作平面內(nèi),如圖:圖如圖,您可以在此對工作平面進行設(shè)置,但一般情況下我如圖,您可以在此對工作平面進行設(shè)置,但一般情況下我們不會更改默認(rèn)的工作平面,所以具體就不多講了。只提醒一點:工作視窗的改變您不能通過ctrl+z還原,需要使用圖上命令shift+home還原。您可以試著對比一下CAD的用戶坐圖工作平面中的格線也和場景單位有關(guān),您可以在菜單欄的“工具”--“選項”中設(shè)置場景單位和格線密度、大小。Rhino視窗還有很多自定義功能,如增加視窗,設(shè)置背景圖像,這些功能比較少用,在此就不多敘述了,還請大家下來對這些功能進行一一摸索。觀看物體在標(biāo)準(zhǔn)工具欄內(nèi)提供了完整的觀看工具集。但這些工具只能使用一次,非常麻煩,我們應(yīng)該記住觀看物體的快捷鍵。旋轉(zhuǎn)視圖:鼠標(biāo)右鍵?!?。縮放:劃動鼠標(biāo)滾輪、Pagedown和Pageup、ctrl+另外比較常用的是窗選(zoom),但貌似沒有特殊快捷鍵。上面很多操作有好幾種可能的方法,大家只需記住第一種最常用的即可,很容易掌握,但記住別與我們的其他軟件搞混了,譬如在sketchup中最常用的中鍵在Rhino中會彈出一個工具集而不3是旋轉(zhuǎn)。有一份更詳細(xì)的犀??旖萱I列表我傳到了今天的課內(nèi)文件包中。物體基本操作選擇物體選擇物體是建模的基本,雖然選擇物體不是難事,但一旦模型復(fù)雜,如何選擇自己想要的物體,這是Rhino入門中面臨的另一個操作問題。按住shift我們可以增選,按住ctrl我們可以減選。②選擇命令集Rhino提供了一個考慮到各種情況的選擇命令集,位于標(biāo)反選(Invert反向選擇場景中物體。(但重曲面和網(wǎng):分別是選取當(dāng)前場景中所有點物體、曲線、曲面、多回重曲面和網(wǎng):分別是選取當(dāng)前場景中所有點物體、曲線、曲面、多我的個人經(jīng)驗是當(dāng)場景十分復(fù)雜時,這些選取操作配合可見性工具集將您需要的物體選擇出來,隱藏和鎖定工具集非常容易理解,這里就不多講了。③物體屬性物體屬性按鈕位于標(biāo)準(zhǔn)工具欄上(Properties物體屬性按鈕在犀牛中如此常用以致于它被加入到了中鍵彈出的工具集內(nèi)。在物體屬性欄您可以設(shè)置物件的材質(zhì)、圖層、材質(zhì)、紋理映射等信息。建模輔助設(shè)置這一小節(jié)主要是針對狀態(tài)欄內(nèi)的一些設(shè)置講解。類似于AUTOCAD,Rhino狀態(tài)欄內(nèi)給我們一系列幫助建模確定位置的選項。鎖定格點、正交、物件瑣點功能和效果和AUTOCAD十分類似,這兒只簡要敘述下:必多解釋,右鍵設(shè)置中您可以設(shè)置正交捕捉角物件瑣點:點擊打開子工具欄可以看到Rhino有如圖:Rhino中的輔助建?,嵠矫婺J剑浩矫婺J绞且粋€相對概念,相對于之前的操作點的作用在于:當(dāng)您輸入第一個操作點時,打開平面模式,再輸入第二個操作點。第二個點將保持與第一個點在平行于工作平面的同一平面內(nèi)。例如我們在透視圖內(nèi)輸入第一個點為(1,1,1),輸入第二個點時,若不打開平面模式,其Z坐標(biāo)默認(rèn)為0,打開平面模記錄構(gòu)建歷史:上節(jié)課提到過CAM軟件,CAM軟件都是純參數(shù)化軟件,參數(shù)化的核心概念之一就是:模型的全程歷史都可以被記錄。Rhino無法達(dá)到全程記錄的功能,但可以對部分命令和操作記錄其歷史,對于前面的更新,被記錄歷史的步驟也會發(fā)生相應(yīng)更新。小節(jié):今天的課程可能比較單調(diào),但不可忽視,行成良好的操作習(xí)慣是您以后進行良好建模的基礎(chǔ)。第三章Rhino中的對象介紹Rhino中的對象包括點、點云、直線、曲線、閉合線、曲我們可以將上面的對象分為四類,同一類對象的本質(zhì)其線物體(直線、曲線、閉合線)Rhino關(guān)于點的命令位于主工具欄最上面一個圖標(biāo)。幾乎所有的3D格式支持點物體,譬如在Autocad中的點導(dǎo)入到犀牛中仍是做為點物體而存在。在我們熟悉的sketchup中,點Rhino中還存在另一種類型的“點”,曲線和曲面控制點,它不是這里所指的點物體,而是屬于nurbs曲線和曲面的屬性,要注意區(qū)分。我們后面開專題講解。線物體其命令的位置如圖。polyline可以塑造空間折線。但Autocad中的不能。曲線(curveRhino中造型的最主要元素之一。它和直線在本質(zhì)上都屬于封閉線:封閉的nurbs曲線,封閉曲線和開放曲線在性質(zhì)上有些不同,后面我們遇到再說。面物體面物體可分為曲面(surface)、多重曲面(polysurfacepolysurface曲面(surface特指單個nurbs曲面,是Rhino中造型的最基本要多重曲面(polysurface指被鏈接,而且又不形成封閉空間的一組曲面。Rhino中的曲面如果至少有一條邊相接,則實體(solid封閉的單個曲面(如球體)或者形成封閉空間的多重曲面可稱為實體。當(dāng)幾個物體重合在一起時,我們嘗試選擇某個物體,Rhino不會給出“實體”的判別,只有“曲面”和“多重曲面”兩Rhino中的網(wǎng)格(mesh)就是polygon對象,與它相關(guān)的命網(wǎng)格對象也可以被鏈接,鏈接后的網(wǎng)格叫做“多重網(wǎng)格”,網(wǎng)格在Rhino中只是輔助的建模元素,它只提供了少數(shù)幾種幾何造型,要得到復(fù)雜的網(wǎng)格需要從曲面轉(zhuǎn)換而來。圖標(biāo)即是曲面和網(wǎng)格的轉(zhuǎn)換按鈕(左鍵從曲面轉(zhuǎn)換到點物體的繪制在3D軟件中,點的使用通常只是為了實現(xiàn)一些輔助功能,例如幫助您在建模時確定位置,而且不能被渲染,一般的教程都會忽略這個部分。事實上,我個人在使用Rhino建模時很難會用到點,因為Rhino在物件瑣點的功能上提供了全部我所需要的確定位置的功能。點在Rhino中表現(xiàn)為一個小方格,而且大小無論怎樣始終不變,點不會屬于任何其他物體的一部分。關(guān)于點的命令如下(圖表章第三時間不允許我一個一個詳細(xì)講解,對這些命令有疑問的請章第三1繪制點時輸入坐標(biāo)有鼠標(biāo)取值和鍵盤輸入坐標(biāo)取值兩B:按住CTRL可進行兩次取值,第一次取值XY坐標(biāo),第二次取值Z坐標(biāo)。事實上請記住CTRL鍵的妙用,很多命令配合CTRL都可以在垂直于工作平面上的坐標(biāo)取值。例如移動,直接鼠標(biāo)拖動2最近點(ClosestPt其實質(zhì)是0距離點,即在所選物體上創(chuàng)建一個據(jù)鼠標(biāo)點擊位置最近的點。物件瑣點中的最近點也3:左鍵表示建立曲線起點上的點,右鍵表示建立曲線終點上的點。曲線的起點終點現(xiàn)在不必深究,它涉及到曲線內(nèi)部的kont點編號,下節(jié)課對nurbs曲線的深入理解我們會講。我們可以理解成在建立這根曲線時的順序4點云(PointClou:將多個點合并成一個對象,這樣可以使模型變小。Rhino中的點云用于3D逆向工程非常有用,例如使用3D掃描儀器輸入到Rhino中會以點云形式存在,RHINO可以將點云轉(zhuǎn)換為模型,最近有公司剛開發(fā)出了一款名為RhinoResurf的插件可以很好的把點云轉(zhuǎn)換為Nurbs模型。Rhino可以繪制任何形狀的線條。直線、多義線、圓弧、Rhino直線繪制光直線Rhino就提供了多達(dá)17個命令,常用的也就那么兩三個,但考慮到建模時可能遇到各種情況,這些命令的確可以幫助我們節(jié)省時間,簡單說四點繪制直線(FourPoint):前兩點確定方向,后兩點畫直線。下面的等分直線命令類似。求兩條直線垂線(2Curves):兩條直線可能有多個垂線,所得垂線是據(jù)鼠標(biāo)點擊最近處,求曲線切線也是如此。您可以使用求兩圓切線試一下。polygon模型進行加工。我們現(xiàn)在使用這些命令來搭建一個小房子框架(今天有類似練習(xí)但更為復(fù)雜的作業(yè))1在頂視圖視窗使用多義線(polyline)繪制工具繪制圖2切換到透視圖,打開物件瑣點—端點,捕捉矩形頂點使用繪制工作平面垂線(Vertical)工具繪制垂線。圖3連接這幾個頂點,再用類似方法繪制出門和窗,一個房子框架就完成了。圖①繪制CP曲線建立方式②繪制EP曲線(CurveCP點是影響曲線造型的點,這種曲線(interpCrv直接繪制曲線的內(nèi)插點,是③控制桿曲線(HandleCurve其造型方式和我們Photoshop上的鋼筆工具一樣,很好理解。第三章第三章36這三個工具應(yīng)該是我們曲線造型的最主要工具。我們發(fā)現(xiàn)使用繪制CV曲線命令非常難以控制,而使用EP卻能很好控制曲線走向。他們有什么內(nèi)在區(qū)別,為何我說CV曲線是nurbs曲線造型的最常用命令,我們明天會深入分析nurbs曲線的內(nèi)在特④在曲面上繪制EP曲線(InterpcrvOnSrf):在曲面上繪制內(nèi)插點曲線,得到的曲線是處于曲面上的曲線,這個工具圖:在曲面上直接繪制⑤:繪制圓錐曲線、拋物線、雙曲線:這幾個命令繪制的都是數(shù)學(xué)意義上的二次曲線。也請大家今天下去簡單回憶一下高中數(shù)學(xué)學(xué)到的常見曲線方程,曲率,和曲線“階”的知識,明⑥:繪制螺旋線,前者螺旋首尾等半徑。后者螺旋首尾圖:螺旋線命令繪制的螺旋體(配合PIPE命令)。關(guān)于曲線的命令就講到此。對曲線的應(yīng)用時rhino建模的核心之一,請大家在今天的練習(xí)和以后的使用中逐漸體會。其他封閉幾何形體①:這個命令就是在曲線上所選點的法線平面的圓。②:這個命令有多種參數(shù)配合生成三階圓圖圓怎么可能是三階的呢,它實際上不是一個數(shù)學(xué)意義上的圓,明天的第二小節(jié)我們就從它開刀來深入理解nurbs。支持文字輸入支持文字輸入,可以轉(zhuǎn)換為三種對象:曲線、曲面、實體,非常簡單,也不多講了。其它幾何體命令其它幾何體命令命令使用很簡單,就不多講了。另外RHINO第三章40第四章上節(jié)課我們知道了建立曲線的命令,使用這些命令我們可以建立任何形狀的曲線,數(shù)學(xué)意義上的或者單純視覺造型意義事實上,在犀牛中,很多時候的曲線造型不是第一次通過曲線工具生成的。很多時候是通過各種曲線編輯工具調(diào)整和修今天我們來學(xué)習(xí)各種曲線編輯工具的運用,同時今天的重點在第二小節(jié)對于nurbs曲線的理解,理解到了nurbs曲線的內(nèi)在原理,任何造型對您來說都將不成問題了。曲線的分割和修剪分割和修剪工具位于主工具欄的如下(圖)位置。分割和分割和修剪對于曲線和曲面產(chǎn)生的意義是但被分割和修剪的曲線其實質(zhì)是被“抹掉”。D:20+09'00'2010-10-5成兩部分(圖圖我們再分別重建這兩個曲面。在重建時取消重新修剪。圖圖現(xiàn)在可以理解到了吧,被分割的曲面實質(zhì)上是被復(fù)制一份出來,然后隱藏掉另外那一部分。您現(xiàn)在不必進行這些操作,關(guān)于曲面部分我們還沒講,但對于分割和修剪工具的實際意義您可以提前理解到這一點。我們來看如何分割曲線:(Split然后選取分割用物體,也就是兩根曲線章第四再選取切割用物件,也就是圓,按ENTER,這樣這根曲線就被分割開來了。圖修剪工具(Trim)用法我就不講一遍了,與分割不同的是,它是先選取切割用物件,再點擊需要被修建的部分,您現(xiàn)在可以嘗試一下。編輯曲線上的點前面我們簡單了解了下曲線上有兩種點,控制點(CV圖如圖,我們看到CV點有些處于曲線上,有些處于曲線我們只要拖動這些點就可以改變曲線的造型。另外我們可以給曲線增加一個CV點或者EP點,相關(guān)命令集打開這里可大家現(xiàn)在有了許多教程,這些操作也很簡單,我就不多講曲線編輯工具相關(guān)的命令在工具欄的如下位置(圖圖其中比較常用到的命令有下面這些:①延伸曲線:和我們一般見到的延伸曲線有些不同,Rhino的延伸出曲線可以有很多多樣性,它能在曲線后畫出曲線、直線、圓弧。延伸部分是和原曲線結(jié)合在一起的,如圖。圖②結(jié)合曲線:昨天我收到兩份字母表作業(yè),他們完成的字母表都花了100多根曲線才完成26個字母,實際上最簡只需要很多時候我們需要將很多曲線合并成一根曲線,譬如使用拉A端點相接的曲線可以直接使用結(jié)合(join)命令銜接B銜接曲線(blendcrv):可以結(jié)合端點不相接的兩根曲線,接合據(jù)鼠標(biāo)點擊位置最佳的兩個端點。銜接方法需要自己定義,通常會改變某根曲線的圖:銜接曲線及選C混接曲線(match混接曲線在兩個端點未相接的曲線中間生成第三根曲線與它們都相切。再配合join可以獲得一根曲線,注意它和銜接得到的效果是不一樣的。圖:使用混接曲線命令生成第③曲線倒角:前者是導(dǎo)圓角,后者導(dǎo)斜角,在命令行里設(shè)置參數(shù)。這個命令我們在AUTOCAD里太熟悉太常用。不同針對兩根曲線,不能針對一根曲線(AUTOCAD有些情況下就可以)。而且Rhino中的倒角可以組合曲線,使用任何一個命令時,您都該注意它的參數(shù)。④偏移曲線(OffsetRhino中的偏移工具非常直觀,譬如它可以動態(tài)的給您顯示最終效果。使用offset時,輸入T參數(shù),就可以手動控制偏移量,而且它會自動修剪多余部分。等,它們的使用方法非常簡單。這里就不多講了。小節(jié)一下:在上面這些命令中,混接(blend)和銜接(match)在曲面您也會遇到,是Rhino中非常重要的兩個概念,這需要您在使用中注意理毫不夸張的說:到了后期復(fù)雜建模時,關(guān)于兩者如何使用的博弈直接關(guān)系到您模型的好壞。好了,到了今天的重點小節(jié),本節(jié)比較難而且比較理論,請做好筆記以便復(fù)習(xí)。何謂nurbs不要奇怪上面那句話,B樣條曲線實際上是非均勻有理B樣條曲線的子集“非均勻”和“有理”是附加在原始B樣條曲線上的兩個擴展屬性,而不是對其限定。那么什么是非均勻有理反之則是均勻無理。Rhino實際上可以表示“非均勻”“均勻”和“有理”“無理”搭配的任意一Rhino中的NURBS有四個控制屬性CV(控制點),EP(內(nèi)插點),knot),有理”和“無理”從昨天看到的那個奇怪的三階圓開始:看圖,左邊的圓是用第一圓建立工具得到的,右邊的圓是昨天看到的三階圓。我們打開它們的CV控制點,發(fā)現(xiàn)它們的章第四昨天我說了右邊這個圓是一個假圓,我們?nèi)绾蝸碜C明:我們先打開rhino的分析工具集。我們高中學(xué)過圓的任意一點曲率半徑都等于其半徑。我們選取分析工具中的這個工具曲率半徑我們在左邊和右邊那個圓上分別試一下,發(fā)現(xiàn)左邊那個每個點上曲率半徑始終不變,右邊那個圓曲率半徑發(fā)生改變。如圖。圖形這個工具的含義表示:通過白色曲線距離原始曲線的距離差來標(biāo)示曲率變化。因此,右邊這個圓它只是一個近似圓,而不是因此,右邊這個圓它只是一個近似圓,而不是章第四左邊這個曲率圖形無論放到多大,它都是一根光滑的曲線,右邊則在某些位置發(fā)生了突變。我們使用這個工具來檢查,每個點的“權(quán)重”值,權(quán)重是何物,先不要管。章第四我們發(fā)現(xiàn)每個點的權(quán)重都是我們再在命令行輸入what命令檢查一下右邊那個個圓的屬性控制點:非有理,那么“有理”這個定義是相對于CV點而言。我們再用再次what檢查其屬性。??!現(xiàn)在我們回頭來看看什么是“權(quán)重”:重越大時,那它對曲線的吸引能力也越大,通過這個屬性來改變曲線的形狀。(CV點權(quán)重的作用實質(zhì)是在Knot節(jié)點上,我有理性實際上是對無理的一種擴展,通過附加CV點的權(quán)重值,第四章第四章60再來看何謂非均勻。如圖,我們使用建立曲線的第一個命令和第二個命令分別建立一根曲線。圖用what命令看看他們的圖個數(shù)據(jù)注意節(jié)點并不是EP(內(nèi)插)點,在Rhino中我們無法打開節(jié)點進行拖動,但可以捕捉到它的位置,而且Rhino可以我們使用分割工具的P參數(shù)捕捉兩條曲線節(jié)點,將他們我們的第一根曲線和第二根曲線都由三節(jié)構(gòu)成,我們分別使圖A/B/C:上面曲線每小段的屬性。大家看看紅色框里面的曲線定義域,knot賦值就是節(jié)點之間的定義域賦值。線有四個節(jié)點,分成三段,每個節(jié)點之間的kont賦值是均勻的,因此它是均勻曲線,下面的直線knot賦值是不均勻的,因此它是不均勻么這根曲線是不均勻曲線。再次提醒下前面提到的一點,CV點的權(quán)重是影響節(jié)點的位置從而影響曲線的造型,現(xiàn)在您能理解了吧。同理,不均勻是對均勻的一種擴展,可以看做它的父集。曲線的“階”“knot”和“degree”前三種都講了,我們來看看什么是曲線Degree很好理解,它就是曲線方程的指數(shù)。我們在Rhino中建立圓、拋物線、雙曲線等,我們在中學(xué)幾何學(xué)過它們的函數(shù)方程,例如圓是r2=x2+y2。那么圓曲線就是二階的。如圖我們可以通過重建曲線命令得到該曲線的“階”。一般來說“階”越高,那么得到的曲線就越光滑。如圖,黑線、紫線和紅線分別是CV點分布相同的一階、三階、五階圖我們使用的Rhino默認(rèn)建立的CV和EP曲線都是是三階的。對于建筑學(xué)的造型我們完全不需要更改,工業(yè)建模譬如汽車A級曲面建模它要求曲面的連續(xù)性,使用的曲線要達(dá)到五Rhino現(xiàn)在的版本最高支持11階,42階,解42次方程那是什么概念,恐怕要到個人計算機256屬性,早期的3D建模程序沒有這兩個值,描述一個N+1CV據(jù)此推算那么描述一個有30個CV點的曲線,需要將曲線的“階”調(diào)到29,解29次方程,早期的計算機根本沒法解決。也可以進行任何豐富的造型,我建議您在一般情況下就使用3Rhino的確是一個非常好的建模工具,只要您理解到了它。今天的課就講到這里,我上傳了一些nurbs資料到今天的課內(nèi)附件中,有英文論文,還有關(guān)于nurbs算法的,有興趣就看,沒興趣就不糾結(jié)了。今天的課比較理論,對您建模也不見得馬上又很大的幫助,若是沒有很好理解,您可以記下今天的內(nèi)容,以后再慢慢理第五章上到第五次課,我們終于開始接觸Rhino真正的建模部分了。一般的建模教程可能一開始就會讓你接觸基本幾何體造型,但Rhino是Nurbs核心的建模工具。昨天的課我們理解到了曲線的構(gòu)成原理,現(xiàn)在再來理解Nurbs曲面就很容易了,Nurbs曲面實際上就是兩個方向上的曲線組合。具體秘密我們后面再看,磨刀不誤砍柴工,今天我們來學(xué)習(xí)Rhino中曲構(gòu)建曲面Rhino中構(gòu)建曲面的命令集在主工具欄的如下位置(圖Rhino擁有幾乎所有您能想到的曲面構(gòu)建方法,還有些是我迄今發(fā)現(xiàn)唯有Rhino獨有的,例如產(chǎn)生簾布曲面,沿路徑旋轉(zhuǎn)第五Rhino是以曲面為核心的3D造型軟件,上面列出來的這些命令幾乎都很重要,而且都很強大,您以前需要在SKETCHUP中很多復(fù)雜操作才能做出來的形態(tài)在Rhino中往往一兩步就可但從Sketchup這種以polygon為核心的建模軟件轉(zhuǎn)換到Rhino這種以Nurbs為核心的建模軟件您可能還是需要一個建模思維上的轉(zhuǎn)換,請在我講解這些工具的應(yīng)用和自己下來練習(xí)時逐漸體會這一點。我今天要講到的曲面建立命令主要有以下這些:繪制平面繪制簡單曲面拉伸出放樣掃瓊旋轉(zhuǎn)鑲面、邊界曲面、閉合線曲面的區(qū)別創(chuàng)建方形平面盡管這個命令很簡單,但作為建筑學(xué)建模它恐怕是這些命令非常簡單,注意創(chuàng)建這類平面時我們可以選擇參數(shù)D,創(chuàng)建出的這類平面可以利用CV點進行造型。我們單擊(plane)命令,選擇參數(shù)D,可以調(diào)節(jié)U和V兩個方向上的節(jié)點數(shù)。我們可以使用打開CV點命令打開曲):章1第五繪制簡單曲面①三點或四點創(chuàng)建曲面:點擊工具(SrfPt在建模區(qū)選擇3點或者4點可創(chuàng)建一個曲面。(選點方式和建立一個點一樣:鍵盤輸入、鼠標(biāo)一次、鼠標(biāo)+CTRL兩次。)圖:三點或四點建立②選擇曲線建立曲面(EdgeSrf選擇2條、3條或者4條曲線建立一個曲面。注意這個命令中曲線可以是不封閉的。圖A/B:封閉和不封閉曲線建立曲面。③封閉曲線構(gòu)建曲面(PlanarSrf這個功能可以構(gòu)建由曲線組合形成的封閉空間,因此我們使用它來開洞很容易。例patch卻不那么好用,在構(gòu)造未封閉曲線時還會超出邊界:圖A/B:未封閉曲線進行PATCH構(gòu)建曲面超出邊界。Rhino中的PATCH命令相對簡單,而且和上面其他工具貌似有重復(fù)之嫌(其實不是,后面會講到它們的區(qū)別)。但這毫不成為Rhino的瑕疵,因為Rhino還有很多強大的工具就在后面。①沿工作平面垂線拉伸(ExtrudeCrv最基本的拉伸方式,如果您有了平面圖,你可以快速的利用這個工具把平面給拉伸曲面當(dāng)您有了曲線生成曲面的建模思維時,拉伸(Extrude)也許會成為您最常用的建模功能,拉伸相關(guān)的工具集及功能講解②沿曲線拉伸(ExtrudeCrvAlongCrv沿著一條曲線的路徑拉升所選曲線。③拉出到一個點(ExtrudeCrvToPoint。將曲線拉伸到一個點,例如我們用此命令快速建立一個金字塔(圖A/B圖④拉出成錐狀(ExtrudeCrvTapered這個命令的特色在于它的參數(shù),你可以調(diào)節(jié)拔模角度為負(fù)數(shù)那么它可以是一個倒錐狀(不能為0而且可以更改O參數(shù)為圓角。圖:拉出錐放樣放樣(LOFT)的功能是穿過一系列連續(xù)的曲線形成曲面,這是一個很牛的工具。我記得在上學(xué)期高層開始的時候,王琦老師第一次講大課時說道:犀牛中有一個命令,可以一下子把圓形和方形連接起來,他說的這個工具就是LOFT。我們先來嘗試這個例子:我們先建立一個圓形和方形閉合曲線(圖點。若是偏一下我們還可以得到扭曲的效果。放樣的彈出選項里有很多選項,利用預(yù)覽鍵,您可以看到這些選項會在模型中發(fā)生何種變化。第五章76第五章76簡要介紹一下:松弛模式:這個模式允許曲面離開原始曲線,以生成比較平滑式:建立的曲面在某個方向上完全是直的,這個命令一般脫離需要很少用到。重建點:重建上下兩根曲線的CV點數(shù)有了LOFT這個工具我們可以做一些有趣的東西了。以前可能您想破腦袋也想不出要是在sketchup中如何建立夢露大廈我們仔細(xì)看看它實際上就是一個基準(zhǔn)平面不斷旋轉(zhuǎn)得圖再點擊回車,這樣夢露大廈的表皮就完成了。我們再簡單的建出每層,這個大廈就初見雛形了。使用參數(shù)化工具這類形態(tài)有更快捷的做法,但參數(shù)化工具是代替的大量的重復(fù)操作,對它們的使用仍然是建立在對單個工具的理解之上的。有人會問中間的結(jié)構(gòu)柵格如何生成那要用到后面的工具,掃瓊工具有兩個,單軌掃瓊和雙軌掃瓊,它們也非常強大。我們來看看其用法:①單軌掃瓊(sweep1其實它也是一種放樣形式。讓一根曲線掃過另一根曲線形成曲面。有人會問那它和沿曲線拉伸出曲面有何區(qū)別請看下面一個例子:圖圖如圖,第一個是使用單軌掃瓊得到的模型,第二個使用曲線拉伸。現(xiàn)在您可以理解到了,單軌掃瓊這個命令可以讓斷面曲線“繞路徑曲線旋轉(zhuǎn)”,其實質(zhì)是斷面曲線與路徑曲線切線的角度保持不變。而沿曲線拉伸,被拉伸曲線不會發(fā)生自旋轉(zhuǎn)。請大家理解到這兩根命令的差別。另外,單軌掃瓊不僅僅這么簡單。它還支持類似LOFT的很多斷面掃過一根路徑曲線。如圖:點擊sweep1命令,先選取路徑,我們再依次選取從上到下②雙軌掃瓊(SWEEP2):sweep2命令提供了兩個掃瓊路徑可以生產(chǎn)更加復(fù)雜的曲面。我們來建立一個異型高層建筑。建立如圖所示曲線,兩個垂直方向上的曲線即是我們的掃瓊路徑。圖點擊sweep2命令,先選擇掃瓊路徑,再依次從下往上選擇三根斷面曲線。得到圖的模型。您可以手動控制角度,或者在命令行輸入旋轉(zhuǎn)角度,我們填您可以手動控制角度,或者在命令行輸入旋轉(zhuǎn)角度,我們填圖章1第五旋轉(zhuǎn)命令旋轉(zhuǎn)命令(Revolve您可以使用旋轉(zhuǎn)命令很容易得到數(shù)學(xué)意義上的旋轉(zhuǎn)對稱幾何體。例如像福斯特瑞士再保險大廈這種子彈形態(tài),用這個命令可以很快生成。建立圖斷面曲線,點擊旋轉(zhuǎn)命令,再確定旋轉(zhuǎn)軸。圖邊界曲面、閉合線曲面、鑲面的區(qū)別我們來看看這三個很近似的命令,我們該怎么用它們我這里有三根形成封閉的曲線(圖每根曲線上有20圖我們分別使用邊界曲面回,閉合線曲面回、鑲面來建立平面。我們看到三個命令建立出來的曲面其ISO分布明顯不一樣,鑲面時會給出一個選項,我們再分別按它們原來的UV點現(xiàn)在可以理解到了:使用邊界曲面命令我們得到的是完整的曲面,而后面兩個命令都是被修建的曲面。修剪曲面和完整曲面在屬性和功能上是有差別的。下節(jié)課我們會講到。如圖,我們讓曲線不在同一個平面上。這時發(fā)現(xiàn)封閉線曲面命令無效。鑲面可以,但仍然是修剪的曲面。圖好了我們總結(jié)一下以上幾個邊界曲面:構(gòu)建完整曲面,但UV分布和復(fù)雜度由原始曲線決定。閉合線曲面:曲線必須封閉而且處于同一平面,這個命令通常用來開洞,類似于它的圖標(biāo)。鑲面:若曲線組封閉,得到被修建曲面,若曲線組未封閉,得到未修剪曲面。曲面UV分布和復(fù)雜度可以手動控制。關(guān)于構(gòu)建曲面的命令就講到此。后面還有兩個命令產(chǎn)生簾布和圖像灰階曲面我就不講了。但圖像灰階曲面在參數(shù)化工具第六章在它對曲面的修改功能??梢哉f任何模型都不是靠一次性生成的,一個復(fù)雜完整性的場景模型是對初始造型的不斷修改Rhino提供了很多編輯、修改曲面的功能,我平時愛好玩各種各樣的軟件,就對曲面的修改來說,Rhino是我見過維軟件中最為強大的,它幾乎涵蓋了其它NURBS軟件的所有功能。下面我們就來學(xué)習(xí)Rhino中的這一部分精髓。點的編輯前面已經(jīng)講過曲線上的屬性點。對于曲面而言,在Rhino中您只能打開CV點進行控制,這種類似用手捏橡皮泥的建模手法可以給我們提供很多靈感,譬如在設(shè)計初期的造型推我們來看看RhinoLEVEL1培訓(xùn)教程上的一個例子:用Rhino建一個鴨子。我們先建立兩個基本型,分別作為鴨子的軀體和頭部。我們打開這兩個球體的CV點,發(fā)現(xiàn)CV點權(quán)重不同,它們是有理的,曲線上的理論在這里仍然適用,這樣的曲面在變圖好,現(xiàn)在我們逐步來拖動曲面CV點進行變形。圖先鎖定頭,變化身體。保持正交打開我們能更容易控制,在2D投影視圖內(nèi)進行,然后框選CV點,這可以保證我們進行對圖身體差不多了,我們來調(diào)整頭的形狀。圖A/B:拉動“點”進行造型。好,時間關(guān)系,我就不把它做得很像了,我們現(xiàn)在把鴨子的嘴剪切出來,轉(zhuǎn)到側(cè)視圖,建立如圖曲線。圖我們使用spilit,分割命令,在側(cè)視圖內(nèi)進行分割,分割方法和曲線分割類似。這樣鴨子的嘴唇就被分離出來。我們再次使用分割和blend命令建立鴨子的頸項,再使用橢圓球體建立鴨子的眼睛,這樣一個鴨子模型就差不多完成圖A/B:再完善造型完成鴨子模型。您一定很很驚奇這種建模方式,關(guān)于控制點的運用在底層屬性相連,因此您也需要在理解到NURBS之后才能將控制點運用的境界提高一個層次,Rhino中還有很多關(guān)于控制點的命令,我就不多敘述了,您下來自己嘗試一下,說不定又更多驚分割和修剪剛才那個鴨子的例子中我們已經(jīng)接觸了一下分割?,F(xiàn)在我個命令我只講其中一個)曲線作為分割邊界曲線作為曲面的分割邊界,曲線不需要在曲面上,但記住這一點:曲線對曲面的分割是以工作平面投影線為分割基礎(chǔ)我們在TOP視圖下選擇曲線對曲面進行分割,如圖:我們在RIGHT視圖下對曲面進行分割,如圖:圖看了這個例子,您應(yīng)該很明白曲線對曲面進行分割是何樣一種運作原理了。曲面作為分割邊界若是曲面和曲面進行分割,曲面之間必須相交,并且相交部分能夠?qū)⒈环指钋妗案铋_”,否則,您也不能進行分割。舉個例子,如圖:還原分割和修剪前面已經(jīng)講過,曲面分割和修剪的實質(zhì)是隱藏,在任何時候您都可以使用取消分割(untrim右鍵)來恢復(fù)被分割和修剪的對象。執(zhí)行此命令之后選擇被修剪對象的邊緣即關(guān)于修剪,它和分割實質(zhì)是一樣的,我就不多講了鏈接曲面 鏈接曲面使用鏈接(join)命令。鏈接命令可以把擁有公共邊界或者“邊界相距很近”的曲面對象結(jié)合成一個對象。被鏈接的曲面組叫做“多重曲面”。很多人就認(rèn)為這個命令其實就是一種編組的命令。其實不然,我們知道Rhino在渲染時會將NURBS轉(zhuǎn)換為polygon,polygon對象不可能像nurbs一樣具有天生描述曲面的功能。所以在曲面轉(zhuǎn)化為多邊形的過程中,兩個相鄰本來緊貼的曲面可能出現(xiàn)“漏光”的情況。若是這兩個曲面被結(jié)合成了多重曲面,那么Rhino在轉(zhuǎn)換時會將它處理成一個對象。不會出現(xiàn)“漏光”情況。所以我建議您在渲染之前盡量鏈接模型中能夠延伸曲面 下面講到的這幾個命令都在曲面工具集里,圖:圖①延伸曲面(ExtendSrf延伸曲面和延伸曲線不同,它不能將曲面延伸至某個對象。用法:點擊這個命令后選擇需要延伸的曲面邊緣,延伸類型有直線延伸和平滑延伸兩種。然后在命令行輸入延伸長度或者鼠標(biāo)點擊選擇長度。曲面倒角:和曲線倒角一樣,分倒圓角和倒斜角兩實體倒角在建模時往往比曲面倒角更為好用,這個點到為止,我們看看曲面倒角曲面倒角只能針對兩個曲面的倒角。倒角的位置是由鼠標(biāo)確定的,我們來看下面這個例子:我們建立一組這樣的曲面,我們使用倒角命令分別用鼠標(biāo)點擊字母標(biāo)示的位置,看看有什么樣的結(jié)果:OK,倒角結(jié)果一目了然。您還注意一下倒角的命令參數(shù),您可以選擇是否修剪和是否延伸等參數(shù)。倒角不僅適用于開放曲面之間,它還適用于閉合曲面之間,例如球體:使用這個命令之后出現(xiàn)的白色箭頭是偏移方向,偏移方向使用這個命令之后出現(xiàn)的白色箭頭是偏移方向,偏移方向是按照曲面的法線進行的,您可以點擊曲面翻轉(zhuǎn)偏移方向。選擇參數(shù)s可以使生成結(jié)果為實體,如圖。偏移工具偏移工具(offsetsrf我們以后將經(jīng)常用到這個功能,例如將墻面生成厚度。偏移工具可以針對大量曲面同時進行,如圖我建立了每層圖混接曲面混接曲面(blendsrf):非常強大,它可以在兩個曲面產(chǎn)生一個過渡曲面。我們看到的汽車等工業(yè)產(chǎn)品模型,它的整個身體怎么可能只是一塊面呢很多時候這些模型都是由若干曲面組合起來的。其思維大多數(shù)是先建立關(guān)鍵曲面,再把這些曲面連起來?;旖忧嬖谄渲杏玫米疃唷N覀儊砜此挠梅ǎ何医⒘巳鐖D兩個曲面,我們我們現(xiàn)在來試試混接命令。圖章彈出的選項我們可以控制滑竿來調(diào)節(jié)原始曲面在轉(zhuǎn)折處對混接曲面的影響力度。這個我們也可以手動拉動曲線CV點控我們再次依次點擊AC處邊界點(圖連接邊界發(fā)生了變圖混接曲面命令在兩個曲面之間生成混合表面時,需要統(tǒng)一閉合邊結(jié)合點的方向,這不能由程序自動判斷,而是通過判斷據(jù)鼠標(biāo)點擊位置最近的邊界點。我們第一次混接是正常的,第二次封閉邊結(jié)合點的位置雖然相同,但方向相反,所以混合曲面發(fā)生了翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。我第一次用它時也出現(xiàn)錯誤而納悶兒了一會兒。合并曲面合并曲面(mergesfr可以用于合并兩個曲面,這個功能不太好用,因為它的限定條件太多了:能夠被合并的兩個曲面必要條件至少有一邊“完全重合”圖平滑可以確定相交處是否平滑,公差允許相交處存在很小盡管如此,這個命令還是有很多滿足了以上兩個條件的曲面不能被合并為一個曲面,那和曲面的內(nèi)在性質(zhì)有關(guān),我們后銜接曲面銜接曲面(matchsfr不能把兩個曲面合并在一起,但它能讓兩個曲面邊界“完全重合”我們在合并曲面失效時,可以使用銜接曲面先把兩個曲面的邊界重合在一起。點擊銜接曲面命令,會讓我們兩次選擇曲面邊緣。銜接曲位置(又稱G0連續(xù)可理解為第一個曲面繼承第二個曲面的相切(又稱G1連續(xù)可理解為第一個曲面與第二個曲面相曲率(又稱G2連續(xù)可理解為第一個曲面繼承第二個曲面的曲率(此時兩者結(jié)合最為平滑但產(chǎn)生較大的位置差)。互相銜接:第一個曲面和第二個曲面互相繼承對方發(fā)生維持另一端:維持第一個曲面選取邊界所在位置。另外注意結(jié)構(gòu)線方向和混接命令類似,銜接時一定要點擊同一側(cè),否則會犯類似錯誤:幾何學(xué)上的G0、G1和幾何學(xué)上的G0、G1和G2連續(xù)章第六這里講一講這幾種連續(xù)方G0連續(xù):當(dāng)兩個表面相接,若我們提取出它們的剖面線,這兩根線其中一根端點與另一根端點直接相連,我們就叫做這兩個表面處于GO連續(xù)狀態(tài)。G1連續(xù):兩個曲面截面曲線彼此連接在一起,而且處于彼此相切的狀態(tài)(準(zhǔn)確敘述是曲線的一階導(dǎo)數(shù)連續(xù))。那么我們認(rèn)為這兩個曲面處于G1連續(xù)(可以理解為每根曲線各增加一個CV點讓他們彼此相切,因此叫G2連續(xù):兩個曲面截面曲線彼此連接在一起,而且這兩根曲線的曲率處于連續(xù)狀態(tài),這時我們可以稱這兩個面處于G2第六章110第六章110很多時候我們做出來的模型在本來希望平滑相接的地方但看起來有明顯的轉(zhuǎn)折痕跡,那就是因為面的連續(xù)性不夠的問題,那我們就需要調(diào)整面的連一般來說,您可以肉眼看出G0連續(xù),但無法通過肉眼判斷(Zebra)命令判斷曲面處于何種連續(xù)性狀態(tài)。我們建筑學(xué)建模時達(dá)到G1連續(xù)就夠了,很多工程上的模型譬如汽車、航天等需要模型達(dá)到第七章Rhino實體和網(wǎng)格傳統(tǒng)的3D軟件第一部分必然是以介紹基本幾何體為入門。比如3DMAX、AUTOCAD等軟件的建模教程。并非基本幾何體如今已不適用,這類造型應(yīng)該說仍然是在建筑設(shè)計或者工業(yè)設(shè)計中使用量最大的設(shè)計元素。但是如今建模概念已經(jīng)完全改變,MAYA中現(xiàn)在最為流行的是由基本型不斷細(xì)分拉伸變形得到需要形體,最近流行的Zbursh則是一種“雕刻”建模的方式,這些的建模手段比起最原始的將對象分解成若干基本幾何形體再加以組裝的“建模觀”要高效得多,而在犀牛中,“曲面(surface)”這一概念是模型的核心要素。Rhino中大多數(shù)情況下建立的曲面都是建立在曲線的基礎(chǔ)之上。通過放樣,掃瓊,PATCH等方式得到曲面,實體部分則是輔助之。當(dāng)然,在Rhino中提供了完整的實體建模工具,我們來看看?;編缀误w創(chuàng)建前面已經(jīng)講過實體在Rhino中的實質(zhì),它并不是有真正厚度的對象,而是由閉合的單個或者多個曲面構(gòu)成。關(guān)于它的理解就不多敘述。關(guān)于命令的使用,由于比較簡單,我只簡單敘述下,見圖表:章章第七章第七章114以上命令中最后兩個,拉伸曲線出實體(ExtrudeCrv)和拉伸曲面出實體(ExtrudeSrf)簡單介紹下。前面介紹了曲線的拉伸,這個命令可以直接將曲線拉伸出實體,也就是說它應(yīng)該可以自動將上下兩個面封住,是這樣的這里有兩組封閉的曲線,其中左邊的曲線不在同一平面上,右邊的曲線在同一平面上,我們使用拉伸曲線出實體看看效果怎樣圖圖我們看到左邊的曲面并沒有封面,而右邊形成了一個實體。圖因此拉伸曲線出實體(ExtrudeCrv)這個命令對于開放或者不在同一平面上的曲線不能將其表明封閉得到實體,對于它們的作用同拉伸曲線命令一我們再將剛才那兩組曲線封面,看看第二個命令,如圖,左邊是修剪了的曲面,右邊是未修剪的曲面。圖按默認(rèn)參數(shù)將兩個曲面擠出實體,結(jié)果如下:另外拉伸曲面成實體工具子菜單內(nèi)還有一系列工具,凸緣、肋柱等我?guī)缀鯖]有實際用過,而且感覺完全有其它的常用工具可以代替它們,您可以查看Rhino的幫助看看它們的附:插件pipecurve的運用有些時候,為了造型需要,我們需要大量的曲線成管,但PIPE工具一次只能進課程文件中(下載地址您可以使用這個插件對多個曲線對象進行在Rhino選項中載入插件,載入之后,這個插件就會在菜單欄生成新的菜單,普通插件的安裝方法一般都是這樣。點擊空格之后,在命令行再輸入成管半徑,若干根曲線可以一起成管(注意這個工具不能自定義截面大小變化。)實體工具實體工具集中主要是有三類工具:布爾運算工具、抽面工具、倒角工具。Rhino工具實在太多,而且分得很細(xì),您只需要記住每一類型的工具位置就好,700多個工具我們不可能全部用上,而且此次課程也只會接觸到常用的一些工具,因此Rhino更深的奧秘還需要您下來探索。實體工具集功能及主要使用方法如下:布爾運算本來我想把布爾運算單獨拿來講一講的,但是細(xì)想才覺得所謂布爾運算其實非常容易理解。布爾運算本來是對二維對象的邏輯判斷,引申到三維對象的處理。那樣的話我們可以借用直觀的圖像結(jié)果,更容易理解。我們來對圖的這個方塊和球體進行布爾運算。圖圖炸開可以發(fā)現(xiàn)它們中間重合的部分被刪去了:圖圖工具自動建立實體(CreateSolid其實質(zhì)就是求若干曲面形成的封閉實體,而且這個實體有且只能存在一個。否第七章122第七章122抽面工具:加蓋和抽蓋工具是一對逆工具,前者(cap)作用是將平面蓋封面,后者(ExtractSrf)是抽離某個面,它可以針對所有的多重曲面。ExtractSrf不僅能針對實體抽面,它可以抽離任何多重曲面中的某些面。實體倒角實體倒角的好處在于,它可以對多個對象的公用邊進行倒角。而前面提到的曲面倒角只能針對兩個曲面進行倒角。前者(FilletEdge)是導(dǎo)圓角,后者(ChamferEdge)是導(dǎo)斜角倒角時還可以對每個角邊進行實體倒角工具不僅僅只對實體對象有效,它還對所有多重曲面對象有效:譬如圖我們這個建筑的一角:圖mesh對象在講此節(jié)之前,我想再和大家談一談關(guān)于nurbs建模和polygon建模以及現(xiàn)在3D軟件界趨勢。那時候的建模手段并沒有現(xiàn)在這樣多樣。那時候?qū)ο蟮睦斫膺€是以分解對象為主,將對象分解成若干幾何體對象再一一創(chuàng)建,就像我們在畫室學(xué)人體石膏時老師講的那樣。漸在建模領(lǐng)域典軟件也紛紛再它的下一個版本中加入nurbs技術(shù)。之后的軟件發(fā)展,可以從CG領(lǐng)域和輔助工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域兩個方面來看:CG:推動這類軟件發(fā)展的,可以說主要是影視特效和動畫消費帶來的動的主流。我們現(xiàn)在在電視上看到特效鏡頭幾乎都是靠polygonMAYA+zbursh建模再加一套后期為何CG領(lǐng)域拋棄nurbs選擇polygon,其主要原因不是因為前者建模不如后者,在CG領(lǐng)域最重要的不是建模,而隨之后的貼圖和渲染。Nurbs由于其本身缺陷,在法線貼圖UV展開等技術(shù)方面不如POLYGON+細(xì)分表面貼圖來得高效。但在工程領(lǐng)域,PRO/E/,CATIA等一批軟件代表了發(fā)展的主流。工業(yè)設(shè)計中制造出產(chǎn)品是關(guān)鍵,而不是僅僅觀看效果。Nurbs技術(shù)是基于數(shù)學(xué)表達(dá)的,因此nurbs模型是可以直接用于制造的,而Polygon模型若想轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品必須將其nurbs化,或者數(shù)學(xué)化。因此,即使Polygon在工業(yè)建模上有應(yīng)用,也只是用于設(shè)計前期領(lǐng)域,也就是概念模型領(lǐng)域。但現(xiàn)在隨著生產(chǎn)高效化的要求,很多情況下不允許進行二次建模,因此眾多的工業(yè)設(shè)計軟件都自帶了強大的建模功能,但都是以nurbs為主的。再看我們的建筑領(lǐng)域建模,子煙早在2000年發(fā)表在ABBS上的文章《末代建筑師——看下一個一千年》就說到“建筑在藝術(shù)和技術(shù)上具有雙重滯后性”。僅從建筑模型這一塊來),在建筑業(yè)的建模在市場上是用以3DSMAX和sketchup這種以polygon建模為主的建模工具,3DSMAX現(xiàn)在在建模市場上是個中庸的產(chǎn)品,恐怕還只有建筑從業(yè)者還在用,模型無法直接輸出成圖紙用于施工,渲染插件也極其有限,最終效果圖往往需要在PS等軟件中進行大量的后期處理。但最近出現(xiàn)的BIM軟件,這類軟件將模型和技術(shù)圖紙統(tǒng)一化了。這類軟件屬于以nurbs為核心的CAM軟件,個人認(rèn)為建筑設(shè)計的最終目的在于建造,因此BIM這種比目前正在使用的軟件流程更為高效和節(jié)省成本,應(yīng)該成為以后發(fā)展方廢話說完,我們來看看Rhino中網(wǎng)格(mesh)對象。網(wǎng)格(mesh)就是polygon,它相關(guān)的工具集很少,位于Rhino主工具欄圖網(wǎng)格工具及其有限,而且使用方法也很簡單,這里就不多講了,但是要隨時提醒自己,這類工具只能針對網(wǎng)格對象不能針對曲面對象,所以不要搞混了,最好將網(wǎng)格對象和曲面對象分層用不同顏色表示。雖然Rhino中有齊全的功能,但您可能有時候更習(xí)慣max輔助,有時候我還需要將面導(dǎo)入ECOTECT中進行分析,您在將模型導(dǎo)入到這類軟件中之前需要將全部曲面轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格。這個界面是簡易設(shè)置界面,它的作用一目了然,調(diào)節(jié)滑竿來調(diào)節(jié)多邊形的網(wǎng)絡(luò)密度。網(wǎng)格面較少時模型粗糙,不精確,但面少,文件和占用資源?。╯ketchup處理的面?zhèn)€數(shù)及其有限)。網(wǎng)格面較多時模型精確,但產(chǎn)生面很多,文件大,場景大的話很可能導(dǎo)進您的我們點擊高級控制,看看手動設(shè)置參數(shù):圖:MESH轉(zhuǎn)換高級控制而且一定不要勾上“不對齊接縫頂點”。如果不勾上精細(xì)網(wǎng)格的話,模型會比較粗糙,勾上不對齊接縫頂點的話,會導(dǎo)致結(jié)合得很好的邊界特別是沒有join①密度:以一個方程式控制網(wǎng)格邊緣與原來的曲面之間的距離,數(shù)值介于0與1之間,越大的數(shù)值建立的網(wǎng)格面越多。②最大角度:比如說這個參數(shù)如果是30,就表示模型曲面度變形的跨度對應(yīng)的曲面,如果其扭曲角度超過30度,那么對據(jù)預(yù)覽效果再往下調(diào)。③最大長寬比:如果此參數(shù)為1,就表示polygon上單個三角或者四角面的長邊和短邊之比將接近于1:1。0表示這個參數(shù)不起作用,默認(rèn)為0。④最小邊緣長度,最大邊緣長度:這兩個參數(shù)用來限制三角面或者四角面的邊長的范圍。邊緣到曲面的最大距離:這個參數(shù)表示面差的距離,也就是轉(zhuǎn)化得來的POLYGON曲面到NURBS曲面的最大距離。起始四角網(wǎng)格的最大數(shù)目:網(wǎng)格轉(zhuǎn)換開始時,每一個曲面的四角網(wǎng)格面數(shù)。也就是說,每一個曲面轉(zhuǎn)換的網(wǎng)格面至少會是這個設(shè)定值的數(shù)目。這項值一般不會調(diào)它,沒有實際意義。第八章高級工具集學(xué)到如今,在Rhino4面板上,我們發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)的命令沒有用過了,這一類工具主要是輔助以建模用,通常稱作高級工具,今天的課程也比較簡單,就是理解這些剩下的工具的用法,而且不存在難點。從物件建立曲線從物件建立曲線主要包括曲線在曲面上的投影,以及從曲面上提取曲線。從某種意義上說,建模不是一個絕對按照既定順序執(zhí)行的流程,絕非一定先建立曲線,再通過曲線生成曲面。這個過程隨時是可逆的,建模應(yīng)該是在不斷調(diào)整中從物價建立曲線的相關(guān)命令位于主工具欄的如圖位置:圖常用的主要有如下命從曲面提取邊界線從曲面提取輪廓線UV線生成相交生成剖面線我們來看看它們的用法:我們?nèi)绾螌⑶€投影到一個曲面上,以便進行進一步操作,比如修剪,①正投影命令按鈕為project正投影的用法類似修剪(trim)。先選擇曲線,然后空格,再選擇需要投影到的曲面正投影是指投影到工作平面。②推拉投影命令按鈕為Pull它的功能不僅是能將曲線投影到曲面上,而且會將曲線按照曲面的曲度進行擴散,將曲線拉向曲面上最接近的點。

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